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R16 5G系統(tǒng)架構(gòu)!30萬(wàn)字中文版,免費(fèi)提供

2020-03-07

這次更新5G核心網(wǎng)最重要的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn):《3GPPTS23.501R16g305G系統(tǒng)架構(gòu)》。

訊軌通信 5G通信

了解5G都知道,5G系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)23.501是非常重要的,我們之前在R15版本出來(lái)以后,就第 一時(shí)間翻譯成了中文版,并在文章上免費(fèi)進(jìn)行了共享。

但如果每個(gè)小版本都翻譯更新的話,肯定是做不到,因?yàn)樘^(guò)于龐大,這次R16g30版本,是3GPP2019.12.11發(fā)布的,我們經(jīng)過(guò)仔細(xì)翻譯后,完整內(nèi)容30萬(wàn)4408字,368頁(yè)。比R15版更新了165頁(yè),30萬(wàn)字,相當(dāng)于市面上大部分5G專業(yè)書(shū)籍的量。

訊軌通信 5G核心網(wǎng)

先詳解一下本協(xié)議,以便于能有針對(duì)性的閱讀。

訊軌通信 工作手稿

工作手稿

整個(gè)23.501分為六大部分:

1、詞語(yǔ)定義、縮略語(yǔ)和參考文檔

這部分看似無(wú)關(guān)緊要,但實(shí)際上作用很大,特別是對(duì)于一些初學(xué)者,名詞、縮略語(yǔ)不清晰,后面的文檔如何能看懂?

文檔里面其實(shí)解釋得非常清晰,例如:

5G系統(tǒng)(5GS):由5G接入網(wǎng)絡(luò)(AN),5G核心網(wǎng)絡(luò)和UE組成的3GPP系統(tǒng)。

5G-BRG:5G-BRG是BBF中定義的5G-RG。

5G-CRG:5G-CRG是DOCSISMULPI[89]中指定的5G-RG。

5G-RG:5G-RG是一種能夠連接到5GC的RG,在5G核心方面扮演UE的角色。它支持安全單元,并與5GC交換N1信令。5G-RG可以是5G-BRG或5G-CRG。

接入流量控制:此過(guò)程為新的數(shù)據(jù)流選擇一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò),并在選定的接入網(wǎng)絡(luò)上傳輸此數(shù)據(jù)流的流量。接入業(yè)務(wù)導(dǎo)向適用于一種3GPP接入和一種非3GPP接入之間。

接入流量交換:一種過(guò)程,它將正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)流的所有流量從一個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另一接入網(wǎng)絡(luò),以保持?jǐn)?shù)據(jù)流的連續(xù)性的方式。接入業(yè)務(wù)切換適用于一種3GPP接入和一種非3GPP接入。

接入流量拆分:在多個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)之間拆分?jǐn)?shù)據(jù)流流量的過(guò)程。當(dāng)將流量拆分應(yīng)用于數(shù)據(jù)流時(shí),該數(shù)據(jù)流的某些流量通過(guò)一個(gè)接入進(jìn)行傳輸,而同一數(shù)據(jù)流的其他流量通過(guò)另一個(gè)接入進(jìn)行傳輸。接入業(yè)務(wù)劃分適用于一種3GPP接入和一種非3GPP接入。

這個(gè)就是一個(gè)5G名詞科普的過(guò)程啊,而參考文檔,則可以指引你在本文中不了解的,通過(guò)相關(guān)文檔去查詢?cè)斍椤?/p>

[1]3GPPTR21.905:“3GPP規(guī)范的詞匯表”。

[2]3GPPTS22.261:“下一代新服務(wù)和市場(chǎng)的服務(wù)要求;第1階段”。

[3]3GPPTS23.502:“5G系統(tǒng)的過(guò)程;階段2”。

[4]3GPPTS23.203:“策略和計(jì)費(fèi)控制架構(gòu);第2階段”。

[5]3GPPTS23.040:“短消息服務(wù)(SMS)的技術(shù)實(shí)現(xiàn);階段2”。

[6]3GPPTS24.011:移動(dòng)無(wú)線接口上的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PP)短消息服務(wù)(SMS)支持:階段3”。

[7]IETFRFC7157:“沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的IPv6多宿主”。

[8]IETFRFC4191:“默認(rèn)路由器首 選項(xiàng)和更具體的路由”。

…………

本文107個(gè)參考文檔,主要是3GPP內(nèi)部和IETF的相關(guān)文檔。

2、5G架構(gòu)模型和概念

這一部分詳細(xì)描述了5G組網(wǎng)的架構(gòu)模型,各種場(chǎng)景的組網(wǎng)模式。

5G組網(wǎng)架構(gòu),包括:

1、非漫游參考架構(gòu)

2、漫游參考架構(gòu)

3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)

4、無(wú)線功能信令

5、支持非3GPP接入

6、網(wǎng)絡(luò)分析架構(gòu)

7、ATSSS支持的架構(gòu)參考模型

每個(gè)架構(gòu),都有詳細(xì)的說(shuō)明圖:

訊軌通信 系統(tǒng)架構(gòu)
訊軌通信 漫游5G

同時(shí),還有與4G互通的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),也是非常清晰。

本部分還對(duì)接口和參考點(diǎn)的概念進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

5G系統(tǒng)架構(gòu)包含以下基于服務(wù)的接口:

NAMF:AMF展示的基于服務(wù)的接口。

Nsmf:SMF展示的基于服務(wù)的接口。

Nnef:NEF展示的基于服務(wù)的接口。

NPCF:PCF展示的基于服務(wù)的接口。

Nudm:UDM展示的基于服務(wù)的接口。

NAF:AF展示的基于服務(wù)的接口。

Nnrf:NRF展示的基于服務(wù)的接口。

Nnssf:NSSF展示的基于服務(wù)的接口。

Nausf:AUSF展示的基于服務(wù)的接口。

Nudr:UDR展示了基于服務(wù)的接口。

Nudsf:UDSF展示的基于服務(wù)的接口。

N5g-EIR:5G-EIR展示的基于服務(wù)的接口。

Nnwdaf:NWDAF展示的基于服務(wù)的接口。

Ni-nef:I-NEF展示的基于服務(wù)的接口。

Nchf:CHF展示的基于服務(wù)的接口。

Nucmf:UCMF展示的基于服務(wù)的接口。

5G系統(tǒng)架構(gòu)包含以下參考點(diǎn):

N1:UE和AMF之間的參考點(diǎn)。

N2:(R)AN和AMF之間的參考點(diǎn)。

N3:(R)AN和UPF之間的參考點(diǎn)。

N4:SMF和UPF之間的參考點(diǎn)。

N6:UPF和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的參考點(diǎn)。

…………

3、5G網(wǎng)絡(luò)高級(jí)功能詳解

這部分是本文檔的核心部分,涉及到5G控制的各方面,基本上都能在這里找到,我列個(gè)功能表給大家看看就知道了。

1、5G網(wǎng)絡(luò)接入控制

(1)網(wǎng)絡(luò)選擇,

(2)識(shí)別和認(rèn)證,

(3)授權(quán)

(4)接入控制和限制,

(5)控制策略,

(6)合法攔截。

2、注冊(cè)和連接管理

(1)注冊(cè)管理

(2)連接管理

(3)UE移動(dòng)性管理

3、3GPP接入

對(duì)于基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)接入,包括UE可達(dá)性、尋呼策略、UE無(wú)線能力處理等等。

4、非3GPP接入

對(duì)于非基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)接入,注冊(cè)、連接、可達(dá)性等

5、會(huì)話管理

即非常重要的,用戶會(huì)話功能管理,5GC支持PDU連接服務(wù),即在UE和由DNN識(shí)別的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供PDU交換的服務(wù)。通過(guò)根據(jù)UE的請(qǐng)求建立的PDU會(huì)話來(lái)支持PDU連接服務(wù)。

6、QoS模型

5GQoS模型基于QoS流,對(duì)QoS流程、參數(shù)、特性等做了詳細(xì)說(shuō)明。

7、用戶平面管理

用戶平面功能處理PDU會(huì)話的用戶平面路徑。3GPP規(guī)范支持針對(duì)給定PDU會(huì)話使用單個(gè)UPF或多個(gè)UPF進(jìn)行部署。

8、用戶身份標(biāo)識(shí)

對(duì)全球唯 一的5G用戶永久標(biāo)識(shí)符(SUPI)、用戶隱藏標(biāo)識(shí)符(SUCI)、5G全局唯 一臨時(shí)標(biāo)識(shí)符(5G-GUTI)、AMF名稱、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)名稱(DNN)等做了全面說(shuō)明。

9、安全方面

(1)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)UE進(jìn)行認(rèn)證,反之亦然(UE與網(wǎng)絡(luò)之間的相互認(rèn)證)。

(2)安全上下文生成和分發(fā)。

(3)用戶平面數(shù)據(jù)機(jī)密性和完整性保護(hù)。

(4)控制平面信令機(jī)密性和完整性保護(hù)。

(5)用戶身份保密。

10、支持雙連接,多連接

雙連接涉及兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),為給定的UE(具有有源無(wú)線承載)提供無(wú)線資源,而在AMF和RAN之間存在單個(gè)N2終端點(diǎn)用于UE。RAN規(guī)范描述了支持雙連接的RAN架構(gòu)和相關(guān)功能。

11、計(jì)費(fèi)管理

5GC計(jì)費(fèi)支持收集和報(bào)告用于網(wǎng)絡(luò)資源使用的計(jì)費(fèi)信息

12、支持邊緣計(jì)算(MEC)

邊緣計(jì)算使運(yùn)營(yíng)商和第三方服務(wù)能夠靠近UE的接入連接點(diǎn)進(jìn)行托管,從而通過(guò)減少端到端延遲和傳輸網(wǎng)絡(luò)負(fù)載實(shí)現(xiàn)高效的服務(wù)交付。

13、策略控制

5G系統(tǒng)的策略和收費(fèi)控制框架

14、網(wǎng)絡(luò)切片

對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)切片詳細(xì)的規(guī)范和操作

15、支持特定服務(wù)

公共警告系統(tǒng)、NAS上的短信、緊急通信、多媒體優(yōu)先、IMS支持等

16、互通與遷移

從EPC到5GC的遷移的UE和網(wǎng)絡(luò)行為,與EPC互通等。

17、網(wǎng)絡(luò)共享

網(wǎng)絡(luò)共享架構(gòu)應(yīng)允許多個(gè)參與運(yùn)營(yíng)商根據(jù)商定的分配方案共享單個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)的資源。共享網(wǎng)絡(luò)包括無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。

18、控制平面管理(負(fù)載、過(guò)載、擁塞)

為了確保5G系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)功能在標(biāo)稱容量下運(yùn)行,以便為UE提供連接和必要的服務(wù)。因此,它支持各種措施,以在各種操作條件下(例如高峰運(yùn)行時(shí)間,極端情況)保護(hù)自己。它包括對(duì)負(fù)載(重新)平衡,過(guò)載控制和NAS級(jí)別擁塞控制的支持。

19、網(wǎng)絡(luò)能力的外部開(kāi)放

網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放功能(NEF)支持網(wǎng)絡(luò)功能的外部開(kāi)放,本節(jié)詳細(xì)描述規(guī)范。

20、對(duì)虛擬化部署的架構(gòu)支持

支持部署虛擬化網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范。

21、優(yōu)先級(jí)機(jī)制的系統(tǒng)啟動(dòng)器

5GS和5GQoS模型允許基于用戶相關(guān)和與調(diào)用相關(guān)的優(yōu)先級(jí)機(jī)制

22、支持異步類型通信

異步類型通信(ATC)使5GC能夠延遲與UE同步UE上下文,從而實(shí)現(xiàn)高效的信令開(kāi)銷并增加系統(tǒng)容量。

23、3GPPPS數(shù)據(jù)關(guān)閉

24、支持OAM功能

5GS支持可能包括訂戶跟蹤(針對(duì)SUPI的跟蹤)或設(shè)備跟蹤(針對(duì)PEI的跟蹤)

25、配置傳輸過(guò)程

配置傳輸?shù)哪康氖鞘谷魏螘r(shí)候都可以通過(guò)NG接口和核心網(wǎng)絡(luò)在兩個(gè)RAN節(jié)點(diǎn)之間傳輸信息。尋址,路由和轉(zhuǎn)發(fā)

26、時(shí)延敏感通信

27、支持與TSN集成

28、支持5GLAN型服務(wù)

29、支持非公共網(wǎng)絡(luò)

30、支持蜂窩物聯(lián)網(wǎng)

提供了有關(guān)5GS優(yōu)化和功能的概述,以支持蜂窩物聯(lián)網(wǎng)(蜂窩物聯(lián)網(wǎng)或CIoT)

31、支持ATSSS

32、支持超可靠的低延遲通信

33、支持具有特定SMF服務(wù)區(qū)的部署拓?fù)?/p>

34、支持集成接入和回程(IAB)

35、RIM信息傳輸

4、5G核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功能

網(wǎng)絡(luò)功能(NF)是5G核心網(wǎng)組成單位,要清晰5G核心網(wǎng),這個(gè)必不可少。

比如大家所熟知的NF、AMF、SMF等,列表如下,詳情看文檔吧

AMF:接入和移動(dòng)管理功能

SMF :會(huì)話管理功能

UPF:用戶平面功能

PCF :策略控制功能

NEF:網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放功能

I-NEF:中間NEF

NRF:網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)庫(kù)功能

UDM:統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理

AUSF:身份驗(yàn)證服務(wù)器功能

AF:應(yīng)用功能

UDR :統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)

UDSF:非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)功能

SMSF:短信管理功能

NSSF:網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能

5G-EIR:5G設(shè)備管理功能

SEPP:安全邊緣保護(hù)代理

NWDAF:網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析功能

SCP:服務(wù)通信代理

UCMF:UE無(wú)線能力管理功能

5、5G核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是第4部分,各網(wǎng)絡(luò)功能分別提供什么網(wǎng)絡(luò)服務(wù),該如何實(shí)現(xiàn)。就不再多說(shuō),與第4部分可以結(jié)合起來(lái)看。

6、控制平面和用戶平面協(xié)議棧

5G核心網(wǎng)很大的變化就是用戶平面和控制平面的分離,這一部分規(guī)定了5GS實(shí)體之間的整體協(xié)議棧,例如UE和5GC網(wǎng)絡(luò)功能之間,5G-AN和5GC網(wǎng)絡(luò)功能之間,或5GC網(wǎng)絡(luò)功能之間。

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